عکسی از فیلم "مریخی"، جایی که شخصیت اصلی مارک واتنی گلخانه ای را برای پرورش سیب زمینی تجهیز می کند.

The Martian / شرکت فیلمسازی فاکس قرن بیستم، 2015

به گفته مرکز بین المللی سیب زمینی (CIP) در پرو در بیانیه مطبوعاتی منتشر شده در وب سایت این سازمان، نتایج اولیه آزمایش برای رشد سیب زمینی در شرایط مریخ مثبت بوده است. همانطور که در فیلمی که توسط یک دوربین در داخل یک ظرف مهر و موم شده نشان داده شده است، غده ها حتی در خاک نسبتاً خشک و در فشار اتمسفر کم توانستند جوانه بزنند.

برای چندین سال، محققان آزمایشاتی را بر روی کشت محصولات در شرایطی تا حد امکان نزدیک به مریخ انجام داده اند. دانشمندان امیدوارند با کمک آنها تعیین کنند که آیا گیاهان می توانند در سیاره دیگری زنده بمانند یا خیر، و همچنین اینکه چقدر برای مصرف انسان مناسب هستند. بنابراین، مطالعات نشان می‌دهد که برخی از فرهنگ‌ها واقعاً می‌توانند در فشار و رطوبت اتمسفر کم وجود داشته باشند، اما تعداد چنین آزمایش‌هایی هنوز برای قضاوت صریح درباره زنده‌مانی گیاهان بسیار کم است.

آزمایش جدیدی توسط مرکز بین المللی سیب زمینی (CIP) و آژانس هوافضای ناسا در 14 فوریه 2016 راه اندازی شد. محققان دانشگاه مهندسی و فناوری پرو یک پلت فرم ویژه بر اساس ماهواره CubeSat ایجاد کرده اند که در آن دوربینی با خاک صحرای پامپا د لا هویا، یکی از خشک ترین مکان های روی زمین، قرار داده شده است. در داخل تأسیسات تحت فشار، کشاورزان دمای مریخ، فشار اتمسفر و سطوح مربوط به اکسیژن و دی اکسید کربن در هوا را بازتولید کردند. خاک با آب بارور شد، که در آن مواد مغذی حل شد (محققان چیزی در مورد ترکیب شیمیایی خاک و کودها گزارش نمی کنند، با این حال، شایان ذکر است که خاک واقعی مریخ حاوی مقدار زیادی نمک اسید پرکلریک (پرکلرات) است.


وضعیت گیاهان با استفاده از یک دوربین نصب شده بر روی CubeSat تغییر یافته که زمین را به صورت شبانه روزی نظارت می کرد، بررسی شد. معلوم شد که سیب زمینی می تواند حتی در خاک خشک جوانه بزند (این ویدئو گیاهان کاشته شده در سال 2017 را نشان می دهد). علاوه بر این، به گفته والتر آموروس، یکی از شرکت کنندگان در پروژه، کشاورزان موفق به تهیه غده شدند، اما چیزی در مورد کیفیت و مناسب بودن آنها برای غذا گزارش نشده است. محققان همچنین نمی گویند که چه نوع سیب زمینی برای این آزمایش استفاده شده است.

کارشناسان به این نتیجه رسیدند که مستعمره‌نشینان آینده احتمالا هنوز هم می‌توانند در مریخ سیب‌زمینی بکارند، اما برای این کار باید ابتدا خاک را با مواد مغذی اشباع کرده و آن را شل کنند تا غده‌ها هوا و آب کافی دریافت کنند. در آینده، متخصصان کشاورزی قصد دارند به تحقیقات خود ادامه دهند و حداقل کافی برای رشد سیب زمینی را تعیین کنند.

این دومین آزمایش مرکز بین المللی سیب زمینی است. همانطور که دانشمندان در سال گذشته گزارش دادند، برای او 100 نوع سیب زمینی، که قبلا برای بقا در شرایط "مریخی" آزمایش شده بود، مورد آزمایش قرار گرفت. در میان نامزدهای انتخاب شده، 40 گونه در آندها در شرایط صخره‌ای و خشک رشد می‌کنند و تغییرات شدید آب و هوایی را تحمل می‌کنند، در حالی که 60 گونه باقی‌مانده گونه‌های اصلاح‌شده ژنتیکی هستند که برای زنده ماندن در خاک‌هایی با محتوای آب و نمک کم سازگار هستند.

در سال 2015، دانشمندان هلندی نیز آزمایشی را روی کشت محصولات کشاورزی انجام دادند. آنها ده گونه از گیاهان در خاک هستند که تا حد امکان شبیه به خاک مریخ و ماه هستند. علیرغم اینکه محققان موفق به بدست آوردن محصول شدند، شایان ذکر است که تمامی نمونه ها در شرایط گلخانه ای در دما، رطوبت و روشنایی ثابت بودند.

کریستینا اولاسویچ

جدیدترین فیلم علمی تخیلی کارگردان فیلم ستاره، ریدلی اسکات، یک فضانورد آینده نگر را نشان می دهد که برای اولین بار روی سطح ناهموار مریخ قدم می گذارد. این فیلم به صورت سه بعدی و به سبک مارول فیلمبرداری شده است. بیننده می تواند نمونه های جدید و ناشناخته قبلی از گرافیک کامپیوتری را در آنجا ببیند که کارگردان با کمک آنها پدیده های کیهانی جالبی مانند طوفان رعد و برق مریخی را بازسازی می کند.

کل گروه فیلم و سازندگان فیلم مستقیماً با دانشمندان برتر ناسا کار می کنند تا دقیق ترین تصویر ممکن را ایجاد کنند. ما با داگ مینگ، دانشمند ارشد ناسا، درباره نظر او درباره این نوع همکاری غیرمعمول مصاحبه کردیم.

"به طور کلی، من فکر می کنم که چیز بسیار بسیار جالبی خواهد بود. ما سخت کار می کنیم تا همه چیز را دقیقاً همانطور که هست دوباره بسازیم."

فیلم: منظره صحرای مریخ بسیار متقاعد کننده به نظر می رسد: صخره های سنگی قرمز، گستره وسیعی از ماسه سنگی، که از ترکیبی از جلوه های دیجیتال و فیلم های اردن ایجاد شده است. آیا با آنچه در واقع وجود دارد مطابقت دارد؟

علم: "در واقع، تمام مدل‌های سطح سیاره بر اساس عکس‌های واقعی از مریخ ایجاد شده‌اند. ما چندین فضاپیمای داریم و این آنها بودند که در این تصاویر به ما کمک کردند. مریخ سیاره‌ای است که با سرعت نسبتاً زیادی توسعه و تغییر می‌کند. به خصوص با توجه به اینکه یکی از بزرگترین آتشفشان ها در منظومه شمسی وجود دارد.اگر چه در کنار آتشفشان یک دره وجود دارد و اگر آن را به ایالات متحده منتقل کنید، از شرق به سواحل غربی کشیده می شود. ویدئو سازندگان واقعاً کار بسیار خوبی انجام دادند و چنین تصویر دقیقی ایجاد کردند."

فیلم: در فیلم، فضانورد مارک واتنی (دایمون) با استفاده از خاک مریخ و سیستم آبیاری موقت، سیب زمینی را در مریخ می کارد و می کارد.

مینگ، دکترا و دانشمند خاک از دانشگاه تگزاس، گفت: "من قبلاً پیش بینی کرده بودم که اگر 30 سال بعد در ناسا کار کنم، چه کاری می توان انجام داد." "مطمئنم می توانید کمی خاک بردارید، مانند شخصیت اصلی فیلم، و سیب زمینی را در آنجا قرار دهید و آب اضافه کنید. اگر جایی نیتروژن وجود داشته باشد، می تواند شروع به رشد کند."

فیلم: واتنی برای پرورش سیب‌زمینی‌هایش، فضولات جامد انسان (مدفوع) فضانوردان خودش و سایر فضانوردان را به گیاه تغذیه کرد. بدین ترتیب او توانست تمام مواد مغذی لازم از جمله نیتروژن را در اختیار گیاه قرار دهد.

علم: مینگ گفت: "اگر در مریخ بودم، همین کار را می کردم." "ما این کار را روی زمین انجام نمی دهیم زیرا نیازی به آن نیست. با این حال، این واقعیت کاملا واقعی است. علاوه بر مدفوع، از ادرار نیز می توان استفاده کرد. همچنین نیتروژن زیادی دارد."

فیلم: در واقع، مریخ یک سیاره بسیار "خشک" است. به منظور تامین آب برای سیب زمینی های خود، قهرمان یک سیستم آبیاری بداهه ایجاد کرد، که در آن اکسیژن را از سیستم پشتیبانی حیات در زیستگاه خود از فضاپیمای باقی مانده، جایی که هیدروژن وجود داشت، سوزاند. مطمئناً اولین تلاش برای انجام چنین کاری با شکست انجامید.

علم: "بله، می دانید، ما این نکته را بسیار جالب یافتیم. شکی نیست که هیدروژن می سوزد. و اگر منبع اکسیژن داشته باشید، می توانید آب تولید کنید. از نظر تئوری، کار می کند، اما انجام آن در شرایط موجود است. مینگ گفت که در آن شخصیت اصلی بسیار بسیار دشوار است.

فیلم: طوفان های گرد و غبار مریخ همراه با رعد و برق و گردبادهایی هستند که به طور ناگهانی ظاهر می شوند. واقعا درسته؟

علم: "بله، شخصیت اصلی در یکی از این مناطق است. طوفان های گرد و غبار اغلب در آنجا اتفاق می افتد. می توان گفت که آنها کل سیاره را پوشانده اند. اما این پدیده خیلی سریع اتفاق می افتد. اگر ما واقعاً به آنجا رسیدیم، پس دستگاه های ما می‌توانستیم آن را پیش‌بینی کنیم، و ما موفق شدیم فرار کنیم."

فیلم: در قاب، چشم ما اغلب به یک خودروی شش چرخ می نشیند که به طرز وحشتناکی آشنا به نظر می رسد. چرا همه فضاپیماها و مریخ نوردها در فیلم ها شش چرخ دارند؟

علم: مینگ می گوید: «تعلیق چنین کشتی هایی می تواند بدون هیچ مشکلی بالا و پایین حرکت کند. "اگر موقعیتی پیش بیاید که یکی از چرخ ها ناگهان روی زمین نباشد، این کار با کار پنج تای دیگر تداخلی ایجاد نمی کند. مطلقاً تمام فضاپیماهای مریخ دقیقاً 6 چرخ دارند. برای ماموریت های سرنشین دار آینده، این چیز بسیار زیاد است. مهم."


دانشمندان برای اینکه ببینند آیا پیشگامان مریخی می توانند غذا در سیاره سرخ پرورش دهند یا نه، سعی کردند سیب زمینی را روی زمین در شرایطی شبیه مریخ پرورش دهند. اولین نتایج چنین آزمایشی به وضوح مثبت بود.

امروزه دانشمندان در حال برنامه ریزی برای ایجاد یک مستعمره در مریخ هستند. با این حال، با توجه به سطوح بالای تشعشعات محلی، جو نادر و دمای سرد، اولین افرادی که روی مریخ فرود می آیند باید در شرایط سخت زنده بمانند. و حتی اگر بتوان مسائل مربوط به بقا را حل کرد، یکی از بزرگترین مشکلات این است که استعمارگران چه خواهند خورد.

این پروژه در فوریه سال گذشته توسط مرکز بین المللی سیب زمینی با همکاری ناسا راه اندازی شد. دانشمندان سعی کردند سیب زمینی را در صحرای پامپاس د لا جولا در جنوب پرو بکارند، جایی که شرایط (خشک ترین و بی حاصل ترین خاک) تا حد امکان شبیه مریخ است.


ایده نه تنها درک چگونگی رشد سیب زمینی در مریخ بود، بلکه دانشمندان همچنین می خواستند بدانند که آیا این گیاه مغذی علفی غده ای می تواند در شرایط شدید روی زمین رشد کند یا خیر. اگر آزمایش مثبت بود، می‌توانست مشکلات امنیت غذایی و گرسنگی را در سراسر جهان که ناشی از تغییرات آب و هوایی است حل کند.


تیمی از دانشمندان یک ظرف تحت فشار Cubesat در بیابان راه اندازی کردند تا به طور کامل شرایط مریخ را تقلید کند. در داخل «مکعب»، محققان نور ال‌ای‌دی را برای شبیه‌سازی تشعشعات خورشیدی در سیاره سرخ، کنترل‌های دما برای شبیه‌سازی دمای روز و شب مریخ و ابزارهایی برای کنترل سطح فشار هوا و محتوای اکسیژن و دی اکسید کربن در آن نصب کردند.


خولیو والدیویا سیلوا، محقق، می‌گوید: «اگر سیب‌زمینی‌ها بتوانند در شرایط سختی که ما آن‌ها را در Cubesat قرار می‌دهیم، مقاومت کنند، احتمال رشد آن‌ها در مریخ وجود دارد. - ما آزمایش هایی را انجام خواهیم داد تا بفهمیم کدام گونه های سیب زمینی برای این کار مناسب تر هستند. ما همچنین می خواهیم بدانیم که یک سیب زمینی تحت چه حداقل شرایطی می تواند زنده بماند."

آزمایشات سال گذشته نشان داد که سیب زمینی توانسته در خاک بیابان داخل Cubesat جوانه بزند. با این حال، یک نوع مقاوم به نمک توسعه یافته برای استفاده در مناطق پست نیمه گرمسیری، که اخیراً در مناطق ساحلی بنگلادش معرفی شده است، بهترین نتایج را نشان داده است، جایی که نمک زیادی در خاک وجود دارد.

و در ادامه موضوع فضا هنوز.

نتایج امیدوارکننده است

یک سازمان علمی به نام مرکز بین المللی سیب زمینی و آژانس هوافضای آمریکا ناسا آزمایشی را بر روی کشت سیب زمینی در شرایط نزدیک به مریخ انجام دادند. با وجود ویژگی خاک خشک مریخ، هوای غیرمعمول و فشار اتمسفر کم، بسیاری از گونه ها موفق به جوانه زدن شدند.

این آزمایش در اوایل سال گذشته گزارش شد، زمانی که متخصصان برای رشد در شرایط "مریخی" مناسب هستند. حدود نیمی از این گونه ها به طور مصنوعی برای نیاز به آب کمی و مقاوم در برابر ویروس ها پرورش داده شده اند. سایر گونه هایی که برای آزمایش انتخاب شدند در آند رشد می کنند - آنها قادر به رشد در خاک های سنگی در مناطق خشک هستند و تغییرات آب و هوایی ناگهانی را به خوبی تحمل می کنند.

دانشمندان سیب زمینی را در یک "گلخانه" ویژه بر اساس ماهواره CubeSat کاشته اند. در داخل این تاسیسات، زمینی از صحرای پامپا د لا هویا (یکی از خشک ترین مکان های روی زمین) وجود داشت، فشار اتمسفر و همچنین ترکیب اتمسفر با "مریخی" مطابقت داشت، دمای هوا نیز با آن مطابقت داشت. که معمولا در سیاره سرخ مشاهده می شود. مواد معدنی مشخصه خاک مریخ به خاک اضافه شد.

این آزمایش نشان داد که به احتمال زیاد امکان رشد سیب زمینی در مریخ وجود دارد، اما این کار ابتدا مستلزم اشباع خاک با مواد مغذی و شل کردن آن است - در این صورت، غده ها آب و اکسیژن کافی دریافت خواهند کرد.

متخصصان آزمایش‌های مشابهی را انجام می‌دهند تا دریابند که شانس رشد واقعاً برخی مواد غذایی در مریخ چقدر خواهد بود - برای مثال، اگر یک اکسپدیشن به مریخ فرستاده شود و چنین "باغی" برای شرکت‌کنندگان غذا فراهم کند.

در اواسط سال گذشته، متخصصان هلندی موفق به کشت تربچه، نخود، چاودار و گوجه فرنگی در خاکی مشابه خاک مریخ شدند و همه این محصولات برای مصرف انسان مناسب بودند.